(57)【要約】【課題】微少量の液体を液塊として噴出する装置を提供する。【解決手段】圧力導入室２８に高圧タンク１６より高圧の流体を導く。電磁石５２により、バルブ体２４を高圧導入室２８に隣接するバルブ室２６の入口である流入口３０を閉止する位置に保持する。電磁石５２をオフすると、バルブ体２４は、圧力導入室２８の圧力によって、押し出され、当接面４４が噴出口２０の周縁に当接するまで移動する。この間、高圧導入室２８からバルブ室２６を通って噴出口２０より液体が噴出される。バルブ体２４を元の位置に戻すときは電磁弁１４を閉じ、コイルばね５０の付勢力により復帰させる。復帰した状態で再び電磁石５２をオンとして、バルブ体２４を保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧源から高圧の液体が導かれる高圧導入室と、
前記高圧導入室に続いて配置され、前記高圧導入室から液体が流入する流入口と、液体を噴出する噴出口とを有するバルブ室と、
前記流入口をふさぐシール面と、前記噴出口の周囲に当接する当接面とを有し、前記バルブ室内に、前記流入口をふさぐ閉止位置と前記噴出口に当接する進出位置の間で移動可能に配置されたバルブ体と、
前記バルブ体を前記閉止位置に保持するバルブ体保持手段と、
前記バルブ体を前記進出位置から前記保持位置に復帰させるバルブ体復帰手段と、
を有し、
バルブ体保持手段による保持を解放することにより、前記高圧導入室内の圧力によって前記バルブ体が進出位置へ向けて進出し、進出位置に達するまでの間、微少量の高圧液体を噴出口より噴出する、
マイクロジェット発生装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロジェット発生装置であって、
前記バルブ体復帰手段は、前記バルブ体を閉止位置へと付勢する付勢手段と、前記高圧導入室を前記高圧源より遮断する遮断弁と、を有する、
マイクロジェット発生装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のマイクロジェット発生装置であって、
前記当接面は、前記噴出口の周囲に当接した際に、この噴出口周囲との間に、前記バルブ室と前記噴出口の外側とを連通する隙間を形成する、
マイクロジェット発生装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のマイクロジェット発生装置において、前記バルブ室は、当該バルブ室の、前記バルブ体の移動可能な方向の長さを調節する調整機構を有する、マイクロジェット発生装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のマイクロジェット発生装置を用いた血栓溶解装置であって、
前記液体は、固まった血を溶かす溶血剤であり、
前記噴出口より延びて、血管内に送られるカテーテルを有し、
前記カテーテルより、血栓に対して高圧で微少量の前記溶血剤を噴出し、血栓を溶解する、血栓溶解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微少量の液体を噴射する装置、およびこれを利用した血栓溶解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血管内で固まった血栓を除去する技術が各種提案されている。一般的には、血管内に薬液すなわち溶血剤を注入し、血栓を外表面から溶解し、除去している。この場合、薬液が血栓部分に留まらないので、多くの薬液が必要であり、効率的でない。そこで、血栓に直接的、選択的に作用する方法が提案されている。例えば、血管内に、電極を備えたカテーテルを挿入し、電極で放電を生じさせ、このとき発生する衝撃波により血栓を破砕する技術が知られている（特許文献１参照）。また、二重の管形状を有するカテーテルを血管内に挿入し、内側の管を血栓に当接させて、これを破砕し、破砕片を内管と外管の間より吸引、回収する技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１２５９１５号公報
【特許文献２】特開２００３−１０１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の特許文献１に記載の装置においては、破砕された血栓片が血流により流れ、再び別の場所の血管壁等に付着し、これが核となって新たな血栓が成長する可能性がある。また、放電により血管壁等に損傷を与える可能性がある。前述の特許文献２に記載の装置においては、内管が血栓を貫通すれば、破砕した血栓を外管により回収することができるが、血管の屈曲部の角にできた血栓には、内管を貫通させることができず、これを取り除くことができない場合がある。
【０００５】
本発明は、血栓に対し選択的に作用し、これを除去するのに有利な装置を提供する。また、血栓に限らず、局所的な詰まりの解消、汚れの除去に有用である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の血栓溶解装置は、高圧で蓄えられている溶血剤を、血栓に対し微少量噴出し、これを溶解するものである。噴出された微少量の液塊の衝突の衝撃および溶血剤による溶解などによって、血栓が除去される。
【０００７】
また、本発明によれば、高圧で、微少量の液体を噴出するマイクロジェット噴射装置が提供される。この装置は、高圧源から高圧の液体が導かれる高圧導入室と、前記高圧導入室に続いて配置され、前記高圧導入室から液体が流入する流入口と、液体を噴出する噴出口とを有するバルブ室と、前記流入口をふさぐシール面と、前記噴出口の周囲に当接する当接面とを有し、前記バルブ室内に、前記流入口をふさぐ閉止位置と前記噴出口に当接する進出位置の間で移動可能に配置されたバルブ体と、前記バルブ体を前記閉止位置に保持するバルブ体保持手段と、前記バルブ体を前記進出位置から前記保持位置に復帰させるバルブ体復帰手段と、を備えている。
【０００８】
バルブ体保持手段による保持を解放することにより、保持されていたバルブ体が、高圧導入室内の圧力によって進出位置に向けて進出し、進出位置に達するまでの間、微少量の高圧液体が噴出口より噴出される。
【０００９】
また、前記バルブ室の、バルブ体が移動可能な方向の長さを調節する調節機構を設けることができる。長さを調節することによって、噴出時におけるバルブ体の移動距離すなわち移動時間が変化するため、１回に噴出される液量を調節することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１は、本実施形態のマイクロジェット発生装置の構成を示す断面図である。ハウジング１２は、電磁バルブ１４を介して液体が蓄えられた高圧タンク１６に連通する供給口１８と、液体が噴出される噴出口２０を有している。高圧タンク１６内には、噴出される液体が、圧力がかかった状態で蓄えられている。液体は、このマイクロジェット発生装置１０の用途に応じた種類の液体であり、血栓溶解装置として用いる場合は溶血剤である。電磁バルブ１４は、電流をオンオフすることによって、開閉状態を制御することができ、図１に示す状態は、開状態すなわち供給口１８と高圧タンク１６を連通した状態である。噴出口２０は、噴出される液を導く噴出管２２に連なり、当該装置１０を血栓溶解装置として用いる場合には、更にその先には、血管内に挿入されるカテーテル（不図示）が取り付けられる。
【００１１】
ハウジング１２は、バルブ体２４を収容するバルブ室２６と、一端が前述の供給口１８となる高圧導入室２８が設けられている。図からも理解されるように、高圧導入室２８とバルブ室２６は、液体の流れる方向に連なって配置され、その境界が流入口３０である。バルブ体２４は、中ロッド３２と、その両端に位置する第１バルブ部３４と第２バルブ部３６とを有する。さらに、バルブ体２４は、第２バルブ３６より噴出管２２内に向けて延びるガイドロッド３８、第１バルブ３４より圧力導入室２８内に延びるアーマチャロッド４０を有してる。ガイドロッド３８は噴出管２２の内壁と間に隙間を有しており、噴出される液体は、この隙間を通って流れる。このときに、第１バルブ部３４を流体が押すことで、直ちにガイドロッド３８が、導出管２２の中の液体を押し出す。アーマチャロッド４０の周囲の流路断面積を、ガイドロッド３８の周囲の流路断面積より大きくしておくことで、流れに沿った方向に流路断面積が狭くなり、ガイドロッド３８の周囲の流路における流体の速度は増加される。また、内壁側とガイドロッド３８の外周面の少なくとも一方に軸方向に沿って延びる溝を形成するなどによって流路を設けることができる。同様に、アーマチャロッド４０の外周面と高圧導入室２８の内壁との間にも流路が確保される。
【００１２】
第１バルブ部３４は、高圧導入室２８からバルブ室２４へ流体が流入する流入口３０をふさぐシール面４２を有している。一方、第２バルブ部３６は噴出口２０に当接する当接面４４を有している。当接面４４は、ハウジング１２の噴出口２０に当接したときに、この噴出口２０を完全にはふさがないような形状を有している。例えば、図２に示すように、当接面４４に半径方向に延びる微小な半径溝４６を設けることができる。また、当接面４４に多数の凹凸を設け、凹凸の谷の部分を流体が流れるようにしてもよい。また、適切な表面粗度を与えてもよく、また、当接面４４を傾けることにより隙間が形成されるようにしてもよい。さらに、第２バルブ部３６の外周面より、軸方向に延びる軸方向溝４８を、噴出管２２の内壁より深く掘り下げることにより、バルブ室２６と噴出管２２との連通を図ることができる。このように、当接面４４により噴出口２０を完全に封止しないようにするのは、バルブ体２４が進出位置となり、電磁バルブ１４を閉じたとき、バルブ室２６内が高圧となって、バルブ体２４を閉止位置まで復帰させることができなくなることを防止するためである。
【００１３】
バルブ体２４は、バルブ体２４とほぼ同軸に配置されるコイルばね５０により、図中左方向に付勢され、これにより第１バルブ部３４のシール面４２が流入口３０をふさいでいる。高圧導入室２８周囲のハウジング１２には、電磁石５２が配置され、この電磁石のコイルには、電源５４より電力が供給可能となっている。コイルに電気を流し、電磁石５２をオン状態にすると、アーマチャロッド４０を、電磁石５２の内側に引き込もうとする力が発生する。この力により、バルブ体２４は、流入口３０をふさぐ位置に保持される。
【００１４】
以上のマイクロジェット発生装置１０の動作について、図１および図４に従って説明する。図１の状態は、バルブ体２４が流入口３０をふさぐ閉止位置にあり、電磁バルブ１４は開いている。バルブ体２４を閉止位置に保持するためには電磁石５２は、オン状態となっている。これらにより、高圧タンク１６内の高圧の液体が、高圧導入室２８まで導かれる。一方、流入口３０はふさがれており、この段階で、バルブ室２６に高圧の液体は導入されない。次に、図４（ａ）に示すように、電磁石５２に供給する電力をオフにすると、バルブ体２４を閉止位置に保持する力がなくなり、高圧導入室２８内の圧力によってバルブ体２４が図中右に動く。このとき、バルブ体２４は、コイルばね５０の付勢力に抗して動く。言い換えれば、コイルばね５０の付勢力は、電磁石５２による保持力を失ったバルブ体２４の進出を妨げない程度のものに設定されている。バルブ体２４は、当接面４４が噴出口２０の周囲に当接する進出位置まで進出する。このバルブ体２４の移動中、液体は高圧導入室２８からバルブ室２６を通って噴出口２０より噴出管２２に送り出される。バルブ体２４が、閉止位置から進出位置まで移動するのは短時間であり、この間高圧の液体がひとかたまりの液塊となって噴出される。
【００１５】
バルブ体２４が進出位置まで移動し、液体の噴出が終了したら、図４（ｂ）に示すように電磁バルブ１４を閉状態とする。これにより、圧力導入室２８およびバルブ室２６が高圧タンク１６と遮断される。また、前述のように当接面４４は、噴出口２０を完全にふさぎはしないので、圧力導入室２８およびバルブ室２６内の圧力は、噴出管２２内と同じ低い圧力となる。この状態では、圧力差による力がバルブ体２４に作用しなくなるので、バルブ体２４は、コイルばね５０の付勢力によって、図中左に、すなわち閉止位置に向けて移動する。閉止位置まで移動した状態が図４（ｂ）である。バルブ体２４が閉止位置となったら電磁石５２に電流を流し、バルブ体２４を保持し、図４（ｃ）の状態とする。再び電磁バルブ１４を開き、図１の状態として、次の噴出に備える。
【００１６】
このマイクロジェット発生装置１０を血栓溶解装置として使用するときには、前述のように血管内に挿入されたカテーテルより溶血剤が噴出される。噴出された溶血剤は、微少量の液塊となって、血栓に打ち込まれる。血栓に打ち込まれた溶血剤は、血栓内に留まるか、または血栓を貫通し、血栓裏面まで届く。そして、内部より、また裏面から血栓を溶かす。また、血栓内に留まることにより、少量の溶血剤で血栓を溶かすことができる。また、このマイクロジェット発生装置１０を洗浄に用いる場合は、洗浄対象となる部位に向けて、洗浄剤、溶剤などの所定の液体を噴出する。液体が汚れに衝突するときの衝撃で、汚れが除去される。
【００１７】
図５は、他の実施形態、特に１回に噴出される液体の量を調節する機構を設けた形態である。この調節機構は、バルブ室の軸方向の長さ、すなわちバルブ体が移動を許容された長さを調節するものであり、図５には、調節機構およびその周辺を示しており、大部分は、図１に示した装置と同様の構成を有する。図１のマイクロジェット発生装置１０と同位置の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００１８】
バルブ体２４が納まるバルブ室６０は、その長さ、すなわち圧力導入室２８との境界である流入口６２と噴出管６４の端６６の長さを調節することができる。すなわち、ハウジング６８の噴出側の端付近の内周には雌ねじ７０が設けられ、噴出管６４の外周には雄ねじ７２が設けられて、これらのねじ７０，７２同士がねじ結合している。また、ハウジング６８と噴出管６４の間隙は、シール材、例えばＯリング７４で封止され、噴出されるべき液体の一部を漏れないようにしている。噴出管６４をハウジング６８に対して回転させると、ねじ７０，７２の作用によって、導出管６４が出入りする。これによって、導出管６４の先端、すなわち噴出口６６が、軸方向に移動し、バルブ体２４の移動範囲が変更される。
【００１９】
バルブ体２４の移動可能な範囲が変わると、バルブ体２４が流入口６２、噴出口６６のどちらにも接触していない時間が変化する。この時間が、流体を噴出している時間であるので、これが変化することによって噴出される液体の量が変化する。すなわち、噴出管６４を出入りさせることによって、噴出する液体の量を調節することができる。
【００２０】
以上説明した本実施形態の電磁バルブ１４は、圧力導入室２８と高圧タンク１６を連通、遮断することができる機能を有するものであれば、どのようなものでもよく、手動であってもよい。また、バルブ体２４を付勢するコイルばね５０は、形状はどのようなものであってもよく、さらに、バルブ体２４に適切な付勢力を付与できれば、ばね以外の弾性体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態のマイクロジェット発生装置の構成を示す断面図である。
【図２】バルブ体のバルブ部の形状の例を示す図である。
【図３】バルブ体のバルブ部の形状の例を示す図である。
【図４】本実施形態の動作を説明するための図である。
【図５】他の実施形態の特徴部分を示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  マイクロジェット発生装置、１２  ハウジング、１４  電磁バルブ、１６  高圧タンク、２０  噴出口、２２  噴出管、２４  バルブ体、２６  バルブ室、２８  高圧導入室、３０  流入口、４２  シール面、４４  当接面、５０  コイルばね、５２  電磁石。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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